Díodos

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E.M.G.I. ENGENHARIA MECÂNICA E GESTÃO INDUSTRIAL

ELECTRÓNICA E INSTRUMENTAÇÃO
TRABALHO PRÁTICO DE DÍODOS

2001 – 2002

INTRODUÇÃO:
O díodo é um dispositivo não linear constituído por silício ou por germânio. Este componente é não linear porque o gráfico da corrente em função da tensão não é rectilíneo. Quando a tensão do díodo é inferior ao potencial de barreira a corrente do díodo épequena. Se a tensão do díodo excede o potencial de barreira a corrente do díodo aumentará rapidamente.
+ R U
f

A figura ao lado esquematiza um
U
d

+ -

circuito eléctrico com um díodo, o lado P chama-se ânodo e o lado N chama-se cátodo. Neste circuito o díodo encontra-se directamente polarizado,

o terminal positivo da bateria activa o lado P através de um resistor e o terminalnegativo está conectado ao lado N. O díodo zener trata-se de um díodo de silício que o fabricante optimizou para operar na zona de disrupção. O díodo zener é o componente essencial dos reguladores de tensão electrónicos, circuitos que mantêm a tensão da carga quase constante apesar de haver grandes variações na tensão da rede de alimentação e na resistência de carga. Ás vezes o díodo zener chama-sedíodo regulador de tensões. O díodo emissor de luz (LED) é um díodo que quando directamente polarizado os electrões livres atravessam a junção e caem nos buracos. Como tais electrões descem de um nível energético superior para outro inferior, esses electrões irradiam energia. Nos díodos vulgares esta energia é irradiada sob a fora de calor, mas num LED a energia é irradiada como luz. Os LEDssubstituíram as lâmpadas incandescentes em muitas aplicações, dada a sua reduzida tensão, longa vida e rápida comutação de ligar e desligar. O circuito rectificador de meia onda (Fig. 1) é um circuito constituído por uma fonte de alimentação uma resistência e um díodo em série, a fonte de tensão alternada fornece uma tensão sinusoidal, e no rectificador de meia onda o díodo conduz as alternâncias positivas,mas não conduz as alternâncias negativas. Por isso, circuito corta as alternâncias negativas, a tensão de meia onda origina uma corrente de carga unidireccional. Quer dizer, a corrente passa apenas num sentido. Um sinal de meia onda constitui uma tensão continua pulsante, a qual cresce para um máximo, decresce para

zero e permanece nula durante a alternância negativa. Não se trata da tensãocontinua que convém nos equipamentos electrónicos, o que se precisa é de uma tensão continua constante. Para se conseguir esta tensão constante é indispensável filtrar o sinal de meia onda. UIN
t

D2 Fig. 1
UOUT

D1

Fig. 2
UOUT

D3

D4

t

t

O circuito rectificador de onda completa (Fig. 2) é equivalente a dois rectificadores de meia onda, cada um com uma tensão de entrada iguala metade da tensão secundária. Os díodos D1 e D2 conduzem durante as alternâncias positivas e o os díodos D3 e D4 conduzem durante as alternâncias negativas. Daí resulta que a corrente rectificada na carga passa nas duas alternâncias. Às vezes, um díodo zener chama-se díodo regulador de tensão, porque mantém constante a tensão de saída mesmo que varie a corrente que o percorre. Em operaçõesnormais o díodo zener tem de ser inversamente polarizado. Alem disso, para obter a operação disruptiva, a tensão da fonte Uf deve ser maior que a tenção de disrupção zener Uz. Usa-se sempre um resistor em série Rs para limitar a corrente de disrupção zener a baixo da sua corrente estipulada máxima. Com a realização deste trabalho vai-se estudar a polarização de um LED, estudar o circuito derectificação de meia onda e onda completa, estudar o efeito do filtro na saída do circuito rectificador e estudar um circuito de estabilização.

DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO E PROCEDIMENTO:
1 - Rectificação de meia onda: Material utilizado:  Díodo 1N4003  LED  Resistor (220 Ω)  Condensador (100μF, 470 μF)  Transformador (corrente alternada sinusoidal de 50Hz e com 12V) Esquema do circuito de...
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